(57)【要約】【課題】インクジェットヘッドの揺れに伴うインク滴の吐出精度の低下を防止する。【解決手段】記録ヘッド７６，…から記録媒体へインク滴を吐出させて画像形成を行うインクジェット記録装置１であって、記録ヘッド７６，…が搭載され、副走査方向Ｙへ移動可能な第１キャリッジ５と、記録ヘッド７６，…に接続されたインクタンク６２，６２，メイン基板６３，…及びインク流通弁６４，…が搭載され、第１キャリッジ５に追従して副走査方向Ｙへ移動可能な第２キャリッジ６と、第１キャリッジ５及び第２キャリッジ６の移動を制御する制御部１０と、を備え、制御部１０は、記録媒体への画像形成が行われるときには、第１キャリッジ５を停止させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのインクジェットヘッドから記録媒体へインク滴を吐出させて画像形成を行うインクジェット記録装置であって、
前記インクジェットヘッドが搭載され、所定の方向へ移動可能な第１移動手段と、
前記インクジェットヘッドに接続されたインク供給機器及び電装機器が搭載され、前記第１移動手段に追従して前記所定の方向へ移動可能な第２移動手段と、
前記第１移動手段及び前記第２移動手段の移動を制御する移動制御手段と、
を備え、
前記移動制御手段は、前記記録媒体への画像形成が行われるときには、前記第１移動手段を停止させることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記第１移動手段は、
前記所定の方向以外の方向についての前記インクジェットヘッドの位置を調整可能なヘッド位置調整機構を有するとともに、
前記第２移動手段よりも高精度に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記第１移動手段及び前記第２移動手段は、門形の第１支持台及び第２支持台によってガントリー構造に支持され、
前記第１支持台は、前記第２支持台よりも大重量又は高強度の材質で形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットヘッドから記録媒体へインク滴を吐出させて所望の画像を記録するインクジェット記録装置として、記録時間の短縮化等のためにヘッドユニットに複数のインクジェットヘッドを配列させたラインヘッド型のものが知られている。
【０００３】
このラインヘッド型のインクジェット記録装置におけるヘッドユニットは、インクジェットヘッドが複数設けられることに加え、電装機器やインク供給機器なども併せて増設されるため、単一のインクジェットヘッドのものに比べ重量が大きく増加する。このような大重量のヘッドユニットでは、走査時に作用する慣性力の増加に伴い加減速時の揺れが大きくなり、インクジェットヘッドを大きく揺らす結果、走査されつつインク滴を吐出する画像形成時でのインク滴の吐出精度を低下させ、ひいては画像の品質を低下させてしまう。
【０００４】
そこで、インクジェットヘッドが設けられたヘッドユニットとは別体の移動手段に電装機器やインク供給機器を搭載し、この移動手段をヘッドユニットに併せて移動させることにより、ヘッドユニットを軽量化して吐出精度の低下を抑制する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２５２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載の方法では、ヘッドユニットの軽量化により吐出精度の低下が一定程度は抑制されているものの、画像形成時にヘッドユニットを走査させているため、インクジェットヘッドの揺れに伴う吐出精度の低下自体は依然として生じたままである。
【０００７】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、インクジェットヘッドの揺れに伴うインク滴の吐出精度の低下を防止することのできるインクジェット記録装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
少なくとも１つのインクジェットヘッドから記録媒体へインク滴を吐出させて画像形成を行うインクジェット記録装置であって、
前記インクジェットヘッドが搭載され、所定の方向へ移動可能な第１移動手段と、
前記インクジェットヘッドに接続されたインク供給機器及び電装機器が搭載され、前記第１移動手段に追従して前記所定の方向へ移動可能な第２移動手段と、
前記第１移動手段及び前記第２移動手段の移動を制御する移動制御手段と、
を備え、
前記移動制御手段は、前記記録媒体への画像形成が行われるときには、前記第１移動手段を停止させることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置であって、
前記第１移動手段は、
前記所定の方向以外の方向についての前記インクジェットヘッドの位置を調整可能なヘッド位置調整機構を有するとともに、
前記第２移動手段よりも高精度に移動可能であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置であって、
前記第１移動手段及び前記第２移動手段は、門形の第１支持台及び第２支持台によってガントリー構造に支持され、
前記第１支持台は、前記第２支持台よりも大重量又は高強度の材質で形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、記録媒体への画像形成が行われるときには、インクジェットヘッドが搭載された第１移動手段を停止させているので、画像形成時にインクジェットヘッドが揺れることはない。したがって、インクジェットヘッドの揺れに伴うインク滴の吐出精度の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の斜視図である。
【図２】ヘッドユニットを裏面側から見た斜視図である。
【図３】第２キャリッジ周辺部の正面図である。
【図４】インクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係るインクジェット記録装置１の斜視図である。
この図に示すように、インクジェット記録装置１は、底板２と、底板２上に配設された第１支持台３及び第２支持台４とを備えている。
【００１５】
底板２には、図示しない記録媒体を非記録面側から支持するプラテン２１と、後述する記録ヘッド７６，…のメンテナンスを行うメンテナンス部２２とが、図中の矢印Ｙの方向（以下、副走査方向Ｙという）に並設されている。このうち、プラテン２１は、プラテン移動機構２１１（図４参照）により、副走査方向Ｙと直交する矢印Ｘの方向（以下、主走査方向Ｘという）及び副走査方向Ｙの２方向へ移動可能となっている他、ＸＹ平面（水平面）内での回転が可能となっている。
【００１６】
第１支持台３及び第２支持台４は、いずれもプラテン２１及びメンテナンス部２２を跨いで副走査方向Ｙへ延在するよう配設された門形の支持台であり、主走査方向Ｘに並設されている。このうち、第１支持台３は、第２支持台４よりも大重量又は高強度の材質で形成されており、本実施形態においては石材で形成されている。一方、第２支持台４は、第１支持台３の正面側（図１の手前側）に配設されており、本実施形態においてはアルミニウム材で形成されている。
【００１７】
また、第１支持台３及び第２支持台４には、第１キャリッジ５及び第２キャリッジ６が副走査方向Ｙへ移動可能なようにガントリー構造に支持されている。
【００１８】
第１支持台３に支持された第１キャリッジ５は、本発明に係る第１移動手段であり、当該第１キャリッジ５を副走査方向Ｙへ移動させるための駆動モータ８１（図４参照）に接続されている。この第１キャリッジ５は、略筐体状の第１キャリッジ本体５１と、第１キャリッジ本体５１から主走査方向Ｘへ突設された突設部５２とから構成されている。突設部５２は、ヘッド昇降機構８２（図４参照）を介して第１キャリッジ本体５１に支持されており、このヘッド昇降機構８２により第１キャリッジ本体５１に対して上下方向Ｚへ移動可能となっている。また、突設部５２の先端には、ヘッドユニット７が、第２キャリッジ６の正面側（図１の手前側）で当該第２キャリッジ６に近接するように吊設されている。
【００１９】
図２は、ヘッドユニット７を裏面側（図１の奥側）から見た斜視図である。
この図に示すように、ヘッドユニット７は、直方体状の枠体である。このヘッドユニット７は、その上面でヘッド回転機構８３（図４参照）を介して第１キャリッジ５の突設部５２に吊り下げられており、このヘッド回転機構８３により突設部５２に対してＸ−Ｙ平面内で回転可能となっている。なお、このヘッド回転機構８３及び上記のヘッド昇降機構８２は、本発明に係るヘッド位置調整機構である。
【００２０】
ヘッドユニット７の中程の高さには基板取付板７１が設けられており、この基板取付板７１上には、後述のノズル７６０，…の駆動を制御するための中継基板７２（図４参照）がそれぞれ収納された２つの基板ボックス７３，７３が固定されている。ヘッドユニット７の裏面側（図２の手前側）には、下方を撮影可能な２台のカメラ７４，７４が配設されている。この２台のカメラ７４，７４は、インク滴の吐出位置を確認して調整するためのものであり、微調整用及び粗調整用とされて互いに望遠倍率が異なっている。
【００２１】
また、ヘッドユニット７の下端にはヘッドプレート７５が取り付けられている。このヘッドプレート７５の下面には、列毎に副走査方向Ｙへ配列された複数の記録ヘッド７６，…が、千鳥配置となるよう主走査方向Ｘへ２列設けられている。
【００２２】
記録ヘッド７６，…は、本発明に係るインクジェットヘッドであり、インク滴を吐出する複数のノズル７６０，…が副走査方向Ｙへ配列されている。また、記録ヘッド７６，…には、基板ボックス７３，７３内の中継基板７２，７２（図４参照）が接続されている。ノズル７６０，…には、電圧の印加により変形する圧電素子（図示せず）が付設されており、当該ノズル７６０，…は、この圧電素子に中継基板７２，７２からの駆動電圧が印加されるとインク滴を吐出するように構成されている。より詳しくは、ノズル７６０，…は、圧電素子に駆動電圧が印加されると、当該圧電素子が変形して当該ノズル７６０，…内部の図示しないインク流路を圧縮し、吐出口からインクをインク滴として吐出するようになっている。なお、圧電素子材料としては、公知の材料を用いることができるが、特に、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）が好ましい。
【００２３】
図３は、第２キャリッジ６周辺部の正面図である。なお、図３では、ヘッドユニット７の外形を破線で図示している。
この図に示すように、第２キャリッジ６は、本発明に係る第２移動手段であり、副走査方向Ｙへ移動可能なように第２支持台４上に載置された長尺な箱形の筐体６１を備えている。この筐体６１の上面であって副走査方向Ｙの両端には、インクを貯留するインクタンク６２，６２が固定されている。
【００２４】
筐体６１の内部であって副走査方向Ｙの両端には、記録ヘッド７６，…のノズル７６０，…を駆動するための複数のメイン基板６３，…が副走査方向Ｙに並設されている。このメイン基板６３，…は、本発明に係る電装機器であり、図示しない配線ケーブルによりヘッドユニット７の中継基板７２，７２と接続されている（図４参照）。また、メイン基板６３，…は、記録ヘッド７６，…と同数だけ設けられており、中継基板７２，７２を介して、それぞれが対応する記録ヘッド７６と接続されている。
【００２５】
筐体６１の内部であって副走査方向Ｙの中央部には、記録ヘッド７６，…のノズル７６０，…へインクを流通させるための複数のインク流通弁６４，…が配設されている。このインク流通弁６４，…は、電磁弁であり、図示しないインクチューブによりインクタンク６２，６２及び記録ヘッド７６，…と連通されている。また、インク流通弁６４，…は、記録ヘッド７６，…と同数だけ設けられており、それぞれが対応する記録ヘッド７６と連通されている。なお、このインク流通弁６４，…及びインクタンク６２，６２は、本発明に係るインク供給機器である。
【００２６】
また、筐体６１の内部であって副走査方向Ｙの中央部には、２本のダンパー６５，６５が正面斜め上方へ向けて立設されており、この２本のダンパー６５，６５の先端は、第１キャリッジ５に吊設されたヘッドユニット７の副走査方向Ｙの両端部に固定されている。したがって、第２キャリッジ６は、ダンパー６５，６５を介して第１キャリッジ５と連結されており、これにより、第１キャリッジ５に追従して副走査方向Ｙへ移動可能となっている。
【００２７】
続いて、インクジェット記録装置１の制御構成について、図４を参照して説明する。
図４は、インクジェット記録装置１の制御構成を示すブロック図である。
【００２８】
この図に示すように、インクジェット記録装置１は、制御部１０を備えている。制御部１０は、本発明に係る移動制御手段であり、プラテン移動機構２１１、駆動モータ８１、ヘッド昇降機構８２、ヘッド回転機構８３、カメラ７４，７４、メイン基板６３，…、インク流通弁６４，…及びメンテナンス部２２と接続されて、これらを制御するように構成されている。
【００２９】
続いて、インクジェット記録装置１の動作について説明する。
最初に、記録媒体への画像形成が行われるときのインクジェット記録装置１の動作について説明する。
このときには、まず、制御部１０は、駆動モータ８１の駆動を制御することにより、第１キャリッジ５及びこれに追従する第２キャリッジ６の副走査方向Ｙへの移動を制御して、第１キャリッジ５のヘッドユニット７をプラテン２１の上方へ配置させる。このように、第１キャリッジ５は、駆動モータ８１に直接駆動されるので、ダンパー６５，６５を介して当該第１キャリッジ５に牽引される第２キャリッジ６よりも高精度に移動可能、つまり高精度な位置制御が可能となっている。
【００３０】
次に、制御部１０は、カメラ７４，７４を制御してプラテン２１上の記録媒体にピントを合わせた後、当該カメラ７４，７４からの映像に基づいて、ヘッド昇降機構８２を制御して突設部５２に吊設されたヘッドユニット７の高さを調整するとともに、ヘッド回転機構８３を制御してヘッドユニット７の回転位置を調整する。こうして、ヘッドユニット７に設けられた記録ヘッド７６，…の位置を調整することにより、記録ヘッド７６，…のノズル７６０，…からのインク滴の吐出位置が適宜調整される。
【００３１】
次に、制御部１０は、インク流通弁６４，…を開いて、記録ヘッド７６，…のノズル７６０，…に対しインクタンク６２，６２からインクを供給可能な状態にする。そして、制御部１０は、第１キャリッジ５を停止させた状態で、プラテン移動機構２１１を制御することにより、記録媒体が載置されたプラテン２１を主走査方向Ｘ及び／又は副走査方向Ｙへ移動させつつ、メイン基板６３，…を制御することにより中継基板７２，７２を介してノズル７６０，…の圧電素子に駆動電圧を印加し、ノズル７６０，…の吐出口から記録媒体へインク滴を吐出させる。こうして、記録媒体に所望の画像が形成される。
【００３２】
続いて、記録ヘッド７６，…のメンテナンスが行われるときのインクジェット記録装置１の動作について説明する。
このときには、制御部１０は、駆動モータ８１の駆動を制御して第１キャリッジ５及び第２キャリッジ６を副走査方向Ｙへ移動させ、ヘッドユニット７をメンテナンス部２２の上方へ配置させる。そして、制御部１０は、メンテナンス部２２を制御して、ヘッドユニット７の記録ヘッド７６，…に対し所定のメンテナンス動作を行わせる。なお、第１キャリッジ５の記録ヘッド７６，…以外の機器や第２キャリッジ６のメンテナンスも、メンテナンス部２２上方で行われる。
【００３３】
以上のように、本実施形態に係るインクジェット記録装置１によれば、記録媒体への画像形成が行われるときには、記録ヘッド７６，…が搭載された第１キャリッジ５を停止させているので、画像形成時に記録ヘッド７６，…が揺れることはない。したがって、記録ヘッド７６，…の揺れに伴うインク滴の吐出精度の低下を防止することができる。
【００３４】
また、記録ヘッド７６，…が搭載された第１キャリッジ５（ヘッドユニット７）には、高精度な画像形成のために記録ヘッド７６，…から離間させることのできない中継基板７２，７２及びカメラ７４，７４だけが搭載され、記録ヘッド７６，…から一定距離を離間させることが可能なインクタンク６２，６２，メイン基板６３，…及びインク流通弁６４，…は第２キャリッジ６に搭載されているので、ヘッドユニット７を軽量化することができる。これにより、ヘッドユニット７の加減速時の揺れを抑制することができ、第１キャリッジ５を停止させた状態で画像形成を行うときにヘッドユニット７の揺れが続いている場合であっても、この揺れに伴うインク滴の吐出精度の低下を抑制することができる。また、ヘッドユニット７の外力による揺れを抑制することができ、画像形成時でのプラテン２１の移動に伴う振動によりヘッドユニット７が揺れてしまう場合であっても、この揺れに伴うインク滴の吐出精度の低下を抑制することができる。なお、これらの効果は、本実施形態におけるヘッドユニット７のように、吊設構造を有するヘッドユニット（記録ヘッド）に対して特に顕著に作用する。
【００３５】
また、主な発熱体であるメイン基板６３，…及びインク流通弁６４，…が第２キャリッジ６に搭載されるので、記録ヘッド７６，…が搭載された第１キャリッジ５のヘッドユニット７には、これらメイン基板６３，…及びインク流通弁６４，…の発熱による熱変形は発生しない。したがって、ヘッドユニット７の熱変形に伴う記録ヘッド７６，…の位置ずれを抑制でき、この位置ずれによるインク滴の吐出精度の低下を抑制することができる。
【００３６】
また、ヘッドユニット７は第２キャリッジ６に近接配置されているので、ヘッドユニット７に搭載された中継基板７２，７２と、第２キャリッジ６に搭載されたメイン基板６３，…とを接続する図示しない配線ケーブルを短くすることができる。これにより、駆動電圧信号へのノイズの重畳を抑制することができる。このノイズ抑制は、特に、インク滴の吐出周波数が高く、微小なインク滴を吐出する場合に有効である。
【００３７】
また、記録ヘッド７６，…が搭載されたヘッドユニット７には、高精度な画像形成のために記録ヘッド７６，…から離間させることのできない中継基板７２，７２及びカメラ７４，７４だけが搭載されているので、これらの機器の周囲には十分な空間が確保される。これにより、ヘッドユニット７のメンテナンスを行う場合の作業性を向上させることができる。
【００３８】
なお、本発明は上記実施形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。
【００３９】
例えば、上記実施形態においては、ヘッドユニット７に複数の記録ヘッド７６，…が搭載されているものとしたが、少なくとも１つの記録ヘッド７６が搭載されていればよい。但し、上述したヘッドユニット７の揺れに伴う吐出精度の低下の抑制や、ヘッドユニット７の軽量化、及びヘッドユニット７の熱変形に伴う記録ヘッド７６，…の位置ずれの抑制といった効果は、複数の記録ヘッド７６，…を備えるラインヘッド型のインクジェット記録装置１において特に顕著に作用する。
【符号の説明】
【００４０】
１      インクジェット記録装置
３      第１支持台
４      第２支持台
５      第１キャリッジ（第１移動手段）
６      第２キャリッジ（第２移動手段）
１０    制御部（移動制御手段）
６２    インクタンク（インク供給機器）
６３    メイン基板（電装機器）
６４    インク流通弁（インク供給機器）
７６    記録ヘッド（インクジェットヘッド）
８２    ヘッド昇降機構（ヘッド位置調整機構）
８３    ヘッド回転機構（ヘッド位置調整機構）
Ｙ      副走査方向（所定の方向）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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